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1、三、半导体及其应用三、半导体及其应用四、超导及其应用四、超导及其应用第十四章第十四章 恒定电流恒定电流 和和材料、温度材料、温度相关。金属的电阻率一般是相关。金属的电阻率一般是随温度的升高而升高。随温度的升高而升高。 导体的电阻率和哪些因素相关呢？一般的导体的电阻率和哪些因素相关呢？一般的规律又是怎么样的呢？规律又是怎么样的呢？复习：复习：一、半导体一、半导体 1半导体：导电性能介于导体和半导体之半导体：导电性能介于导体和半导体之 间，而且电阻不随温度的增加而增加，反间，而且电阻不随温度的增加而增加，反随温度的增加而减小的材料称为半导体随温度的增加而减小的材料称为半导体 2 2特特性性：改改变
2、变半半导导体体的的温温度度、受受光光照照射射、在在半半导导体体中中掺掺入入微微量量杂杂质质等等，都都会会使使半半导导体体的的导导电电性性能能发发生生显显著著的的变变化化，这这些些性性能能是导体和绝缘体没有的是导体和绝缘体没有的应用及发展：制作半导体传感器、晶体二极管、应用及发展：制作半导体传感器、晶体二极管、三极管等电子器件，制作集成电路等三极管等电子器件，制作集成电路等半导体指纹鼠标半导体指纹鼠标半导体激光治疗仪半导体激光治疗仪二、半导体的特性和应用二、半导体的特性和应用 1、热敏性、热敏性（电阻率随温度升高而减小）（电阻率随温度升高而减小） 负温度系数（负温度系数（NTC）热敏电阻材）热敏
3、电阻材料料,可制作温度传感器。应用于测量可制作温度传感器。应用于测量设备、汽车空调和家用空调机、电设备、汽车空调和家用空调机、电冰箱、电热水器、沐浴器、影音周冰箱、电热水器、沐浴器、影音周边设备、医疗环保、气象、化工、边设备、医疗环保、气象、化工、食品、机械、办公室自动化、复印食品、机械、办公室自动化、复印机、手机电池、充电器、体温计、机、手机电池、充电器、体温计、仪器、仪表及温度检测、控制，热仪器、仪表及温度检测、控制，热敏电阻器及传感器元器件已取代了敏电阻器及传感器元器件已取代了国外产品国外产品。 2 2、光敏性、光敏性 光敏电阻是一种薄膜的电子元器件，材料一光敏电阻是一种薄膜的电子元器件
4、，材料一般为环氧树脂，般为环氧树脂，阻值随着光源强度而变化。阻值随着光源强度而变化。 应用：应用： 照相机自动测光、光电控制、室内光线控照相机自动测光、光电控制、室内光线控 制、光控音乐制、光控音乐I.C.I.C.、工业控制、光控开头光、工业控制、光控开头光控灯、电子玩具。控灯、电子玩具。 还有一类热敏电阻还有一类热敏电阻PTC电阻，电阻，又称正温度系数又称正温度系数过流保护元件，即元件随着温度升高电阻迅速提高至环过流保护元件，即元件随着温度升高电阻迅速提高至环境温度下电阻的境温度下电阻的106 6107 7倍。从而达到保护线路的目的。倍。从而达到保护线路的目的。 三极管具有放大性能三极管具有
5、放大性能 三极管的放大作用在电三极管的放大作用在电子线路中非常重要，我们子线路中非常重要，我们从外界接受到的信号一般从外界接受到的信号一般都十分微弱的，只有通过都十分微弱的，只有通过放大，才能为我们所用，放大，才能为我们所用，这里少不了三极管的功劳。这里少不了三极管的功劳。4 4、三极管的放大性、三极管的放大性3、二极管的单向导电性、二极管的单向导电性 具有单向导电性具有单向导电性奔腾奔腾D 820 AMD Athlon 64 X2 3600+三、超导体三、超导体1超导现象和超导体：超导现象和超导体： 当当温温度度降降低低到到绝绝对对零零度度附附近近时时，某某些些材材料料的的电电阻阻率率突突然
6、然减减小小到到无无法法测测量量的的程程度度，可可以以认认为为其其电电阻阻率率突突然然变变为为零零，这这种种现现象象叫叫做做超超导导现现象象，能能够够发生超导现象的物质称为发生超导现象的物质称为超导体超导体 2转变温度：转变温度： 材材料料由由正正常常状状态态转转变变为为超超导导状状态态的的温温度度，叫叫做做超导材料的超导材料的转变温度转变温度超导应用的障碍：超导应用的障碍：低温的获得低温的获得和和高温超导材料高温超导材料的获得的获得超超导导材材料料的的应应用用：超超导导输输电电、超超导导发发电电机机、电电动动机机、超超导电磁铁、超级计算机等导电磁铁、超级计算机等核磁共核磁共振断层振断层扫描仪扫
7、描仪与人体与人体断层扫断层扫描图描图超导体的两个基本性质超导体的两个基本性质: :1 1、零电阻性：、零电阻性： 超导电磁铁和超导电机超导电磁铁和超导电机远距离输电远距离输电2 2、抗磁性：、抗磁性：四、超导的应用四、超导的应用1 1、优越的、优越的超导电机超导电机 普通发电机组中的材普通发电机组中的材料载流量十分有限，由于料载流量十分有限，由于电路中有电阻，总要发热，电路中有电阻，总要发热，因此既不经济又不安全。因此既不经济又不安全。用超导体制造电机，完全用超导体制造电机，完全不发热，可以提高载流量，不发热，可以提高载流量，据专家计算，用超导体制据专家计算，用超导体制作电机，功率可以提高几作
8、电机，功率可以提高几十倍。十倍。 超导发电机，拥有两万千瓦的功率超导发电机，拥有两万千瓦的功率2 2、省电的、省电的超导电路超导电路 普通的电路由于输电线的耗能严重，必须普通的电路由于输电线的耗能严重，必须经过升压、降压的程序，而且也不可能作到完经过升压、降压的程序，而且也不可能作到完全不损耗。超导体导线则能完全解决这个问题。全不损耗。超导体导线则能完全解决这个问题。3 3、精密的、精密的超导仪器超导仪器 一些精密的仪器，如核磁共振仪、电子显微一些精密的仪器，如核磁共振仪、电子显微镜等对磁场有非常严格的要求（强度要高、稳定镜等对磁场有非常严格的要求（强度要高、稳定性要高、磁感线分布要理想，有时
9、还要求很大的性要高、磁感线分布要理想，有时还要求很大的尺寸），普通的材料很难达到要求，超导则能解尺寸），普通的材料很难达到要求，超导则能解决这个问题。决这个问题。 4 4、神速的、神速的超导计算机超导计算机 把超导体应用于计算机将会迎来科学史上把超导体应用于计算机将会迎来科学史上的一次重大革命。理论研究表明：应用约瑟夫的一次重大革命。理论研究表明：应用约瑟夫森效应制成超导器件，其开关速度可以比当前森效应制成超导器件，其开关速度可以比当前使用的半导体集成电路快十几使用的半导体集成电路快十几二十几倍，而二十几倍，而且它消耗的电能只有现在普通计算机的且它消耗的电能只有现在普通计算机的1% 1% 。 5 5、超导、超导磁悬浮列车磁悬浮列车 超导磁悬浮列车，关键部分是由两组超导电磁铁超导磁悬浮列车，关键部分是由两组超导电磁铁构成的，它们能提供极强的磁场，使列车的速度达到构成的，它们能提供极强的磁场，使列车的速度达到500km/h 500km/h 。
